[发明专利]用于检测和获取生物标志物的方法和装置

说明书

本发明提供了用于原位检测和捕获来自受试者的分子生物标志物的装置和方法。具体而言，该装置包含微针阵列，该微针附接至对一种或多种感兴趣的生物标志物具有特异性的探针。该装置可以直接在受试者上使用(例如，通过皮肤刺穿)以检测受试者身体(例如，组织、血流)中的生物标志物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月14日提交的美国临时专利申请系列号61/737,237的权益，其通过引用全文并入本文。

背景技术

生物标志物的分析正快速地变为疾病的早期检测、患者分层和监测治疗效力的优选方法。对生物标志物变化的快速且高度灵敏的检测通常在技术上是不可能的，或者可能需要涉及多个处理步骤的繁琐程序，需要大的样品体积和延长的诊断/预后时间线。来自患者的样品通常具有有限的体积并且不适合需要延长处理时间的多个步骤的程序或处理。

当前用于检测感兴趣的分子生物标志物或生物分析物以供诊断应用的方法主要依赖于从患者提取体液(例如，血液、间质组织液)。正是从这种体液样品来测定特异性生物标志物。最近的发明并非从应用部位直接对临床相关的生物标志物进行采样，而相反，需要对体液的进一步处理。并非基于分子测定的其它诊断方法例如活检通常是麻烦的，并且由于其固有的视觉和主观性质而伴有误诊风险。但是，对于局部的、非循环生物标志物而言，这通常已经成为迄今仅有的诊断选择。

对于患有多种疾病或病症或处于发展多种疾病或病症的风险中的受试者，在本领域中存在对检测和分析其体内存在的生物标志物的更好手段的需求。本发明满足了这种和其它需求。

发明内容

在一个方面，本发明提供了用于从受试者的组织或生物样品原位检测或提取一种或多种生物标志物的装置。该装置可以包含微针阵列和多个对该生物标志物具有特异性的探针，其中该探针共价地附接至微针。在一些所述装置中，该探针对不同生物标志物是特异性的，且各个不同的探针附接至不同的微针。在一些其它装置中，针对特异性生物标志物的相同探针附接至两个或更多个微针。所述装置中的微针可以由聚合物、金属、陶瓷或任何其它合适的材料制成。

在一些情况下，本公开提供了用于从受试者的原位组织或生物样品检测或提取一种或多种生物标志物的装置，其包括一个或多个微针，和一个或多个对该生物标志物具有特异性的探针，其中该探针经由共价或非共价连接附接至微针。

所述装置可以包含第一微针。该第一微针可以共价地附接至第一探针，第一探针对第一生物标志物是特异性的。或者，第一微针可以非共价地附接至第一探针。此外，第一探针可以附接至多个微针。在一些情况下，本发明提供了包含第一微针的装置，其中第一微针共价或非共价地附接至对第一生物标志物具有特异性的第一探针。在一些情况下，第一生物标志物可以是多核苷酸。第一探针可以是与第一生物标志物互补的多核苷酸。在其它情况下，第一生物标志物可以是多肽、抗体、代谢物或小分子。此外，第一探针可以是多核苷酸、多肽、蛋白质、抗体、小分子或生物受体。在一些情况下，第一针在基底上形成。

所述装置还可以包含第二探针，第二探针对第二生物标志物是特异性的。第二探针可以不同于第一探针。第二探针可以共价或非共价地附接至第一微针。或者，第二探针可以共价或非共价地附接至第二微针。第二生物标志物可以是多核苷酸。第二探针可以是与第二生物标志物互补的多核苷酸。第二生物标志物还可以是多肽、抗体、代谢物或小分子。此外，第二探针可以是多核苷酸、多肽、蛋白质、抗体、小分子、生物受体。在一些情况下，第一探针与第一核苷酸多态性(polymorphism)特异性地结合且第二探针与第二核苷酸多态性特异性地结合。在一些情况下，第一和第二探针是各自对相同生物标志物的不同表位具有特异性的不同抗体。

在一些情况下，所述装置提供包含聚合物、金属或陶瓷的微针。第一探针可以共价或非共价地附接至多个微针。第二探针和多个其它探针可以共价或非共价地附接至多个微针。